(57)【要約】【課題】警報発生回路の試験時にも常に臨界警報機能が維持される臨界警報装置およびその試験方法を提供する。【解決手段】複数の放射線検出器１ａ，１ｂ，１ｃと、前記複数の放射線検出器に接続され前記複数の放射線検出器のうち所定数のものが検出信号を生じたときに信号を出力する複数の論理回路２ａ，２ｂ，２ｃと、前記複数の論理回路２ａ，２ｂ，２ｃに接続され前記複数の論理回路のうちの所定数のものが信号を生じたときに警報信号を出力する２台の警報発生回路３ａ，３ｂと、前記警報発生回路の試験を行う試験回路６とを備え、前記警報発生回路の健全性試験時あるいは交換時に所定の１台の警報出力を遮断する際に他の１台が不動作状態か否かを検知し他の１台が動作状態の場合のみ警報出力を遮断するようにした構成とする。【選択図】図１
2007033068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の放射線検出器と、前記複数の放射線検出器に接続され前記複数の放射線検出器のうち所定数のものが検出信号を生じたときに信号を出力する複数の論理回路と、前記複数の論理回路に接続され前記複数の論理回路のうちの所定数のものが信号を生じたときに警報信号を出力する複数台の警報発生回路と、前記警報発生回路の試験を行う試験回路とを備え、前記警報発生回路の所定の１台の警報出力を遮断する際に他の警報発生回路が不動作状態か否かを検知し少なくとも１台が動作状態の場合のみ警報出力を遮断するようにしたことを特徴とする臨界警報装置。
【請求項２】
前記警報出力の遮断は切換スイッチにより、同時に複数台の警報発生回路の出力を遮断できない回路構成としたことを特徴とする請求項１記載の臨界警報装置。
【請求項３】
複数の放射線検出器と、前記複数の放射線検出器に接続され前記複数の放射線検出器のうち所定数のものが検出信号を生じたときに信号を出力する複数の論理回路と、前記複数の論理回路に接続され前記複数の論理回路のうち所定数のものが検出信号を生じたときに警報信号を出力する警報発生回路と、前記警報発生回路に並列に接続されたバックアップ回路と、前記警報発生回路の試験を行う試験回路とを備えた臨界警報装置の試験方法において、前記バックアップ回路の動作の健全性を確認し、その後前記警報発生回路の警報出力を遮断して前記警報発生回路の健全性試験を行うことを特徴とする臨界警報装置の試験方法。
【請求項４】
前記バックアップ回路は２／３ロジック回路たまはOR回路を備えていることを特徴とする請求項３記載の臨界警報装置の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、核燃料等の放射性物質取扱い施設における臨界事故検出のために用いられる臨界警報装置およびその試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
再処理工場、核燃料廃棄物処理工場等においては、臨界警報装置を設置して、施設内に集められた核燃料から放出される放射線量を監視して核燃料が臨界に達するのを未然に防止している（特許文献１）。
【０００３】
従来の臨界警報装置は一般に、図６に示すように、監視対象機器の周辺に設置した３台一組の放射線検出器１ａ，１ｂ，１ｃと、３台一組の２／３論理回路２ａ，２ｂ，２ｃと、１台の警報発生回路３と、１式の警告灯４およびホーンブロア５と、１台の試験回路６から構成されている（特許文献２）。
【０００４】
放射線検出器１ａ，１ｂ，１ｃで検出される放射線のレベルがある一定量を超えた場合、放射線検出器１ａ，１ｂ，１ｃから２／３論理回路２ａ，２ｂ，２ｃに信号が出力される。２／３論理回路２ａ，２ｂ，２ｃは、３台の検出器１ａ，１ｂ，１ｃの内２台以上の検出器からの信号出力が同時に一定時間継続した場合、臨界事象として判断し、警報発生回路３に出力する。この場合、放射線検出器１台だけの事象は無視される。これは、臨界警報の発報は、関係者の避難を促す重要な警報であり、ノイズなどによる誤警報は極力排除する必要があるためである。同様の理由で、警報発生回路３は、２／３論理回路３台のうち２台以上からの信号出力が同時に一定時間継続した場合、臨界事象と判断してホーンブロア５および警告灯４を動作させる。
【特許文献１】特許第3046434号公報
【特許文献２】特開2000-131488号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の臨界警報装置においては、警報発生回路３が１台であるため、回路の健全性を確認する試験時に一時的に警報出力を遮断する場合、又は、故障などのため回路を交換する場合、２／３論理回路の出力を直接警告灯４等に接続し人間系で対応している。
【０００６】
警報発生回路２を２台とし、冗長化して健全性試験の自動化を行う場合には、一時的に人間系で臨界警報に対応する必要はないが、下記の問題がある。
すなわち、健全性試験対象の警報発生回路の入力部信号ラインを遮断し、模擬信号を入力する場合、他の１台の警報発生回路が電源断などの不動作状態の場合、試験の間臨界警報機能を喪失する。
【０００７】
また、誤操作などにより、試験時２台同時に、警報発生回路の入出力信号ラインが遮断された場合、試験の間、臨界警報機能が喪失する。  
さらにまた、一方の警報発生回路の健全性を検査する場合、他方の警報発生回路の電源は正常だが機能に異常がある場合、試験の間一時的に臨界警報機能を喪失する。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、警報発生回路の試験時にも常に臨界警報機能が維持される臨界警報装置およびその試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数の放射線検出器と、前記複数の放射線検出器に接続され前記複数の放射線検出器のうち所定数のものが検出信号を生じたときに信号を出力する複数の論理回路と、前記複数の論理回路に接続され前記複数の論理回路のうちの所定数のものが信号を生じたときに警報信号を出力する２台の警報発生回路と、前記警報発生回路の試験を行う試験回路とを備え、前記警報発生回路の健全性試験時あるいは交換時に所定の１台の警報出力を遮断する際に他の１台が不動作状態か否かを検知し他の１台が動作状態の場合のみ警報出力を遮断するようにした構成とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、複数の放射線検出器と、前記複数の放射線検出器に接続され前記複数の放射線検出器のうち所定数のものが検出信号を生じたときに信号を出力する複数の論理回路と、前記複数の論理回路に接続され前記複数の論理回路のうち所定数のものが検出信号を生じたときに警報信号を出力する警報発生回路と、前記警報発生回路に並列に接続されたバックアップ回路と、前記警報発生回路の試験を行う試験回路とを備えた臨界警報装置の試験方法において、前記バックアップ回路の動作の健全性を確認し、その後前記警報発生回路の警報出力を遮断して前記警報発生回路の健全性試験を行う方法とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、警報発生回路の試験時にも常に臨界警報機能が維持される臨界警報装置およびその試験方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る臨界警報装置およびその試験方法の２つの実施の形態について図面を参照して説明する。  
（第１の実施の形態）
本実施の形態の臨界警報装置は、図１に示すように、放射線検出器１ａ，１ｂ，１ｃ、２／３論理回路２ａ，２ｂ，２ｃ、警報発生回路３ａ，３ｂ、試験回路６、OR回路７、警告灯４およびホーンブロア５から構成されている。
【００１３】
図２に、警報発生回路３ａ，３ｂおよび試験回路６の構成を示す。  
警報発生回路３ａ，３ｂはそれぞれ、入力部AND回路２１ａ，２１ｂ、２／３臨界判定回路２２ａ，２２ｂ、出力部AND回路２３ａ，２３ｂ、NOT回路２４ａ，２４ｂ、および電源２５ａ，２５ｂを備えている。
【００１４】
試験回路６は、模擬信号発生回路３５、模擬信号発生回路入力切換スイッチ３１、模擬信号発生回路出力切換スイッチ３２、警報発生回路入出力遮断信号切換スイッチ３３、警報発生回路電源モニタ信号切換スイッチ３４、タイマー３６，３７、警報発生回路切換スイッチ３８、２／３臨界判定回路試験スイッチ３９、および試験条件判定AND回路４０を備えている。
【００１５】
以上のような構成において、警報発生回路３ａの健全性を確認する場合、試験回路６からの模擬信号を２／３臨界判定回路２２ａに入力し、同回路が正常に動作するか否かを検査する。その場合、次のように操作する。
【００１６】
すなわち模擬信号で臨界警報が出ないように、試験回路６から信号を出し、警報発生回路３ａの出力部に設けたAND回路２３ａで信号の遮断を行う。  
また、警報発生回路３ａの２／３臨界判定回路２２ａの入力側からの信号で試験が妨害されることのないように、入力側からの信号をAND回路２１ａを使用して遮断する。
【００１７】
警報発生回路３ａ，３ｂの健全性試験を行うとき、他方の警報発生回路３ａ，３ｂが電源断等の不動作の場合、試験のため当該警報発生回路３ａ，３ｂの信号を遮断すると、一時的に臨界警報機能を喪失する。そのため、下記のようになっている。
【００１８】
すなわち他方の警報発生回路の電源が断している場合、２／３臨界判定回路２２ａ，２２ｂの入出力部は遮断できない。  
また、切換スイッチ３１により、警報発生回路３ａ，３ｂの試験は、２台のうちどちらか一方しか実施できない回路構成であり、同時に２系統の入出力信号が遮断されることはなく、臨界警報機能が喪失することはない。
【００１９】
動作の詳細を説明すると、まず試験回路６において切換スイッチ３８で、警報発生回路３ａ，３ｂのどちらの試験を行うか選択する。スイッチ選択により、試験回路６は切換スイッチ３１，３２，３３，３４を介して、例えば警報発生回路３ａに接続される。切換スイッチ３４は、試験回路６を警報発生回路３ｂの電源２５ｂの状態を示す信号線に接続する。その後、タイマー３７で設定された切換終了時間ののちに２／３臨界判定回路試験スイッチ３９がONとなり、試験条件判定AND回路４０において試験開始条件と電源２５ｂがONのANDから、電源２５ｂがONの場合のみ試験が開始できる。ON信号は切換スイッチ３３を介して、NOT回路２４ａで反転し、警報発生回路３ａの入力部AND回路２１ａおよび出力部AND回路２３ａに導かれ、信号ラインを遮断する。
【００２０】
次に、タイマー３６で設定された遅れ時間ののちに模擬信号発生回路３５から、試験用信号を切換える切換スイッチ３２を介して警報発生回路３ａの２／３臨界判定回路２２ａに入力する。そして２／３臨界判定回路２２ａの出力を切換スイッチ３１を経由して模擬信号発生回路３５に入力し、図３に示すように健全性を判定する。図３（ａ）は、３ラインのうちの１ラインだけの信号では所定の時間（ΔＴ）内に２／３臨界判定回路２２ａから出力信号（破線）が出ないことを示し、図３（ｂ）は、３ライン内いずれか２ライン以上（図の場合ａ.ｂライン）の信号出力が出た場合、所定の時間（ΔＴ）内に、２／３臨界判定回路２２ａから出力信号（破線）が出ることを示し、これによって警報発生回路３ａが正常であると判断する。
【００２１】
このように、他の臨界警報発生回路３ｂの電源２５ｂのON,OFFを確認し、警報発生回路３ａの健全性試験を実施する。  
警報発生回路３ｂの健全性は、切換スイッチ３８で、ｂを選択することにより、警報発生回路３ａと同様に健全性試験が実施される。
【００２２】
本実施の形態の臨界警報装置においては、警報発生回路３ａ，３ｂの健全性試験時、他の警報発生回路の電源がダウンしている場合には、当該の警報発生回路の試験を行わず、２／３臨界判定回路２２ａ，２２ｂの入出力部分の信号を維持して、試験時の一時的な臨界警報機能の喪失を防ぐことができる。
【００２３】
また、切換スイッチ３１，３２，３３，３４により、２台の警報発生回路３ａ，３ｂの試験を同時に行うことはできず、誤操作などにより同時に２台の入出力信号が遮断して一時的に臨界警報機能が喪失することを防ぐことができる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る臨界警報装置およびその試験方法の第２の実施の形態を図４、図５を用いて説明する。なお第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２５】
第２の実施形態の臨界警報装置は、図４に示すように、第１の実施の形態の臨界警報装置に比べて、警報発生回路３ａがさらにタイマー２７を備え、バックアップ回路２６および出力部OR回路２８が接続される。  
また、試験回路６は第１の実施の形態の臨界警報装置に比べて、さらにバックアップ回路試験スイッチ４１およびバックアップ回路試験AND回路４２を備えている。
【００２６】
第２の実施の形態の臨界警報装置は、警報発生回路３ａの健全性試験を実施する場合、バックアップ回路２６を並列接続した後、一連の健全性試験を第１の実施の形態と同様に行う。バックアップ回路２６の出力は、出力部OR回路２８によって警報発生回路３ａからの信号とのORを取って出力される。バックアップ回路２６は、警報発生回路３ａのみに設置する。この理由は、警報発生回路３ａの健全性が確認された場合、警報発生回路３ｂの健全性試験は、健全性の確認された警報発生回路３ａを使用して行うことができるためである。
【００２７】
バックアップ回路２６の健全性は、試験の前に確認することにより、臨界警報機能は確保されており、２台のうちの他の警報発生回路３ｂの健全性如何に関係なく試験が実施できる。
【００２８】
以下に各回路の動作を説明する。  
試験回路６の切換スイッチ３８で、警報発生回路３ａ，３ｂのどちらの試験を行うか選択する。このスイッチ選択により、試験回路６は切換スイッチ３１，３２，３３，３４で、例えば、警報発生回路３ａに接続される。その後、タイマー３７に設定された切換終了時間ののちに２／３臨界判定回路試験スイッチ３９がONとなり、切換スイッチ３３を経由して、バックアップ回路２６が動作状態になる。すなわち、図５（ａ）に示すバックアップ回路２６で、入力部AND回路５０と出力部AND回路５２がON状態になり動作状態となる。図５（ｂ）の回路構成でも、同様に動作状態になる。
【００２９】
次にタイマー２７で設定された時間ののちNOT回路２４ａを経由して、警報発生回路３ａの入力部AND回路２１ａおよび出力部AND回路２３ａに信号を送り、信号ラインを遮断状態にする。さらにタイマー３６で設定した時間ののちに試験回路６の模擬信号発生回路３５からの信号を、警報発生回路３ａの２／３臨界判定回路２２ａに入力する。そして２／３臨界判定回路２２ａの出力を切換スイッチ３１を経由して模擬信号発生回路３５に入力し、図３に示したように健全性を判定する。
【００３０】
バックアップ回路２６の健全性試験は、事前に実施するものとし、バックアップ回路試験スイッチ４１をONし、バックアップ回路２６の信号ラインが遮断状態の時だけ（この動作はAND回路４２で行う。）模擬信号発生回路３５をONにして試験を行う。
【００３１】
本実施の形態の臨界警報装置の試験方法においては、事前に動作確認を行ったバックアップ回路２６を並列接続するので、警報発生回路３ａ，３ｂの健全性を検査するとき、他の警報発生回路の機能に異常がある場合にも、試験中であっても、臨界警報機能を喪失することがなく、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の臨界警報装置の構成を示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の臨界警報装置における警報発生回路および試験回路の構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の臨界警報装置の動作を説明する図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の臨界警報装置の試験方法の回路構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の臨界警報装置の試験方法におけるバックアップ回路の構成を示す図。
【図６】従来の臨界警報装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１ａ，１ｂ，１ｃ…放射線検出器、２ａ，２ｂ，２ｃ…２／３論理回路、３，３ａ，３ｂ…警報発生回路、４…警告灯、５…ホーンブロア、６…試験回路、７…OR回路、２１ａ，２１ｂ…入力部AND回路、２２ａ，２２ｂ…２／３臨界判定回路、２３ａ，２３ｂ…出力部AND回路、２４ａ，２４ｂ…NOT回路、２５ａ，２５ｂ…電源、２６…バックアップ回路、２７…タイマー、２８…出力部OR回路、３１…模擬信号発生回路入力切換スイッチ、３２…模擬信号発生回路出力切換スイッチ、３３…警報発生回路入出力遮断信号切換スイッチ、３４…警報発生回路電源モニタ信号切換スイッチ、３５…模擬信号発生回路、３６…タイマー、３７…タイマー、３８…警報発生回路切換スイッチ、３９…２／３臨界判定回路試験スイッチ、４０…試験条件判定AND回路、４１…バックアップ回路試験スイッチ、４２…バックアップ回路試験AND回路、５０…入力部AND回路、５１…２／３臨界判定回路、５２…出力部AND回路、５３…表示用LED、５４…出力部OR回路。
【図１】
2007033068.tif 000003
【図２】
2007033068.tif 000004
【図３】
2007033068.tif 000005
【図４】
2007033068.tif 000006
【図５】
2007033068.tif 000007
【図６】
2007033068.tif 000008